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Boletín de la Sociedad Chilena de Química

versão impressa ISSN 0366-1644

Bol. Soc. Chil. Quím. v.47 n.4 Concepción dez. 2002

http://dx.doi.org/10.4067/S0366-16442002000400024 

SINTESIS Y ACTIVIDAD BIOLOGICA DE ANALOGOS
DE BRASINOESTEROIDES

LUIS ESPINOZA C Y MANUEL CORTES M*

*Facultad de Química, Pontificia Universidad Católica de Chile, casilla 306,
correo 22, Santiago, Chile.

(Recibido: Agosto 8, 2002 - Aceptado: September 3, 2002)

SUMMARY

From deoxycholic acid 6 two new brassinosteroids analogs bearing oxygenated fuctions in ring C, side chain and cis A/B ring juntion were synthesized. The plant growth-promoting activites of compound 4a and 5 was tested by the hypocotiles elongation and cothyledons expansion of radish bioassay. The compounds 4a showed growth promoting activity at 10-5 mg/mL concentration in both bioassay, while that the compound 5 showed inhibiter effect in the cothyledons expansion test at the same concentration.

KEY WORDS: Synthesis, Brassinosteroids, Phytohormones, Hypocotiles, Cothyledons.

RESUMEN

Desde ácido desoxicólico 6 se prepararon dos análogos de brasinoesteroides, con funciones oxigenadas en el anillo C, cadena lateral y fusión de anillos A/B cis. La actividad biológica de los compuestos 4a y 5 fue ensayada en los tests de elongación de hipocótilos y expansión de cotiledones de rábano. El compuesto 4a presentó una mayor actividad a la concentración de 10-5 mg/mL, en ambos bioensayos, mientras que el compuesto 5 demostró tener un efecto inhibidor en el ensayo de expansión de cotiledones a la misma concentración.

PALABRAS CLAVES: Síntesis, Brasinoesteroides, Fitohormonas, Hipocócitilos, Cotiledones.

INTRODUCCION

El brasinólido 1 representa a una importante clase de fitohormonas esteroidales con reconocidas propiedades biológicas de crecimiento vegetal1. Se han preparado una amplia gama de compuestos relacionados, con el fin de encontrar una mayor actividad biológica, como también, el desarrollo de estudios estructura-actividad. Para ello se han realizado modificaciones estructurales en los anillos A, B, tipo de fusión entre estos anillos y cadena lateral.2,3,4,5

Anteriormente se ha reportado la síntesis de nuevos derivados de brasinoesteroides con un requerimiento estructural adicional en el anillo C.6,7 Anteriormente informamos la síntesis y actividad biológica de los compuestos 2 y 3 ( Figura 1) en los cuales se incorporan las características estructurales mencionadas anteriormente.8,9


FIG. 1

En este trabajo se presenta la síntesis, determinación estereoquímica en C-22 y resultados preliminares de actividad biológica de dos nuevos análogos de brasinoesteroides 4a y 5 (Figura 2).


FIG. 2

RESULTADOS Y DISCUSION

En primer lugar se preparó el compuesto 4a. La secuencia sintética que se realizó se muestra en el esquema 1.


ESQUEMA 1

Condiciones: I. CrO3/AcOH/(CH3)2CO, 0ºC II. NaBH4/MeOH, 0ºC III. a KOH/MeOH, 5%. b Ac2O/DMAP/piri. IV. Cu(OAc)2/Pb(OAc)4/C6H6, refl. V. OsO4/NMMNO/(CH3)2CO/H2O.

El metil éster 7 se preparó por esterificación de Fischer del ácido desoxicólico comercial 6, con 94% de rendimiento. Por oxidación de 7 con CrO3 en AcOH, se obtiene una mezcla de la dicetona 8 (25%) y la cetona 9 (73%). En el espectro de 1HRMN se observa que el patrón de acoplamiento del H-3 de 9 es prácticamente igual al de 7 lo que indica que el OH en C-12 fue el oxidado. Reducción selectiva10 de 8 con NaBH4 produjo 9 (76%) cuyas propiedades físicas y espectroscópicas fueron coincidentes con la cetona 9 obtenida directamente a partir de 7. Saponificación de 9 y posterior acetilación permitió obtener el cetoácido 10 (90% rend. total).

Degradación de la cadena lateral11 de 10 con Pb(OAc)4/Cu(OAc)2 dio origen a la olefina 11 (70%). Los espectros de 1H y 13CRMN confirman la presencia del enlace doble terminal (ver parte experimental).

Por tratamiento de 11 con OsO4 en presencia de N-metil morfolina N-óxido12 dio una mezcla epimérica en C-22 de los dioles acetatos 4a y 4b (66%). Por integración de las señales metilos en 1HRMN de los acetatos en C-3 de esta mezcla, se determinó que la proporción de los epímeros 4a/4b es de 3:1. Por cromatografía en columna sólo pudo ser obtenido como un compuesto puro, el epímero mayoritario, que cómo se discutirá posteriormente se le asigna la estereoquímica en C-22 como S (compuesto 4a).

Determinación de la configuración en C-22 de 4a.

Al tratar el diol 4a con ácido paratoluén sulfónico en benceno (esquema 2) se obtuvo un producto que se le asignó la estructura 14a (90.4%) en base a las siguientes evidencias: En el espectro I.R no se observan señales de hidroxilos a frecuencias mayores de 3000cm-1. Por otra parte solo aparece la señal de un carbonilo a 1736 cm-1 correspondiente al acetato en C-3. Esto se confirma en el espectro de 13CRMN en el cual se observa la señal de un solo carbonilo de éster (acetato) a 170.7 ppm.


ESQUEMA 2

Fig. 3: Estructura del cetal 14a (22S).

La señal del H en C-22 de 14a en el espectro de 1HRMN corresponde a un ddd centrado en d 4.37ppm con constantes de acoplamiento de 1.2, 1.3 y 4.6 Hz. Por experimentos de desacoplo homo nuclear H-H (doble resonancia) de la señal de los dos protones de C-23, la señal en H-22 colapsa a un doblete con J=1.3 Hz, lo que indica que además del acoplamiento con los dos H-23, dicho protón se acopla con H-20.

Al realizar experimentos de NOE selectivo se aprecian las correlaciones que se muestran en la figura 3 que estarían de acuerdo con la estereoquímica asignada. Si el C-22 tuviera configuración R, tendría que apreciarse efecto NOE entre al menos uno de los protones de H-23 con C18-CH3 y C21-CH3, que no se observa (figura 4) y además tendría una conformación bote, más energética (y por lo tanto menos probable que se forme) que la forma silla correspondiente al cetal con estereoquímica 22(S).


Fig. 4: Estructura del cetal 14b (22R).

Una evidencia adicional de que la formación del cetal 14a solo puede ocurrir con el estereoisómero 22(S), es que se logró a través de la secuencia de reacciones del esquema 3.


ESQUEMA 3

Condiciones: I. AMCPB/CH2Cl2 II. Sep. C.C III. p-TsOH/THF/H2O, t.a IV. P-TsOH/C6H6, refl. V. Ac2O/DMAP/piridina.

Tratamiento del epóxido 13b con TosOH en THF/H2O produjo una mezcla inseparable de los trioles 12c y 12d (90%). Dicha mezcla fue tratada con p-TsOH en benceno a reflujo obteniéndose el cetal 15 con 75.8% de rendimiento y el triol 12d (7.2%) sin reaccionar. Por acetilación de 15 se obtuvo 14a, el cual resultó ser idéntico al producto obtenido anteriormente a partir de 4a. Finalmente utilizando el programa SPARTAN se determina que la energía conformacional mínima de 14a corresponde a 78.54 Kcal/mol y la del cetal 14b es de 87.76 Kcal/mol lo que nuevamente está en acuerdo con la estructura y estereoquímica 22S del diol 4a.

Entre los compuestos mostrados en el esquema 1, 4a mostró actividad reguladora de crecimiento en ambos bioensayos13,14,15 a la concentración de 10-5 mg/mL.

Posteriormente, a partir de 12a se realizó una secuencia de dos etapas para obtener una función lactona en el anillo C (esquema 4).


ESQUEMA 4

Condiciones: I. (CF3CO)2O/H2O2/CHCl3, 0ºC II. KOH/MeOH, 5%.

Reacción de 12a con (CF3CO)2O, H2O2 en CHCl3 produjo la lactona 16 con 65% de rendimiento2,3,16. La estructura de esta lactona se comprueba fundamentalmente por la señal de uno de los dos protones adyacentes al carbonilo lactónico en el espectro 1HRMN, que corresponde a un doble doblete a d 2.37 ppm, J=13.6 y 8.1 Hz, correspondiente al acoplamiento geminal y el H-9. La señal del otro protón esta centrada a d 2.32 ppm y no se muestra bien resuelta. En el espectro de 13CRMN, el carbonilo lactónico origina una señal a d 174.9 ppm (en el precursor, la cetona en C-12, aparece a d 214.0 ppm). Saponificación de 16 produce el triol 17 con 85% de rendimiento. Este último mostró un efecto inhibidor en el ensayo de expansión de cotiledones de rábano13,14,15 a la concentración de 10-5 mg/mL.

PARTE EXPERIMENTAL

CONSIDERACIONES GENERALES.

Puntos de Fusión (p.f.): Fueron determinados en platina calefactora Koffler y en aparato Stuart-Scientific SMP3 y no fueron corregidos. Los productos fueron recristalizados desde mezclas de EtOAc/hexano, a menos que se especifique lo contrario.

Rotaciones Específicas [a]D: Se determinaron en un polarímetro Perkin Elmer 241 con lámpara de sodio y a la temperatura que se indica en cada caso. Las mediciones se realizaron en solución metanólica y clorofórmica, según se indique en cada caso. Las concentraciones se expresan en gramos por 100 mL.

Espectros de Infrarrojos (IR): se realizaron en un espectrofotómetro Bruker Vector 22-FT. Los espectros de los compuestos sólidos se registraron en pastillas de KBr y los líquidos en film entre cristales de cloruro de sodio. Las frecuencias se expresan en cm-1.

Espectros de Resonancia Magnética Nuclear (1H, 13CRMN, D. Homonuclear 1H-1H, 1H-1HCOSY, HMQC y NOE selec.): Se registraron en los siguientes espectrómetros: Bruker AM 200 y Bruker AM 250. A menos que se especifique lo contrario, los espectros fueron llevados a cabo en solución de cloroformo deuterado, utilizando tetrametilsilano (TMS) como referencia interna. La descripción de los espectros de 13CRMN se encuentran en las tablas 1 y 2 al final de la parte experimental.

Las asignaciones de las señales de 13CRMN se realizaron mediante técnicas DEPT y las reglas de aditividad de Baeyer, Beirbeck and Saunders.17,18

Cromatografía en Capa Fina: Se realizaron en cromatofolios de gel de sílice Merck 60F 254. Fueron eluidas con mezclas de acetato de etilo - éter de petróleo (p.e. 60-80ºC) en proporciones adecuadas a cada muestra. Los cromatogramas se revelaron en luz ultravioleta (254nm) y se aplico en forma de spray una mezcla de ácido acético - ácido sulfúrico - agua (80:4:16) y calentando a aproximadamente a 100ºC durante 1-2 minutos.

Cromatografías en Columna: Se realizaron con gel de sílice Merck 60 (0.032-0.063 nm) y/o sílica Merck (0.063-0.2 nm). Los eluyentes fueron mezclas de EtOAc y éter de petróleo (p.e. 60-80ºC) aplicadas en gradiente de polaridad. Todos los extractos orgánicos fueron secados sobre MgSO4 anh. y evaporados bajo presión reducida a 65ºC.

Microanálisis: Se realizaron en un equipo Microanalizador Elemental Fision – Carlo – Erba FA – 1108 Automost.

Secado de Solventes: Benceno y tolueno anhidros, calentando a reflujo sobre cintas de sodio (indicador benzofenona) y destilados bajo atmósfera de nitrógeno. Piridina secada sobre hidróxido de sodio y destilada.

Nomenclatura: Los compuestos descritos en este trabajo se nombran y numeran como derivados del colano. Del mismo modo, se utilizó este criterio para la descripción y análisis de los espectros de 1H y 13CRMN.

3a, 12a-dihidroxi-5b-colan-24-oato de metilo (7).

Se disolvió 8.7g (22.2 mmol) de ácido desoxicólico 6 en un exceso de metanol p.a (250 mL) y se agregó 0.5 mL de H2SO4 conc. La mezcla sé reflujó por tres horas. Se removió el exceso de metanol por destilación en rotavapor, y el residuo se extrajo con acetato de etilo (2 x 100 mL), se lavó con solución de NaHCO3 5% (2 x 25 mL), luego con agua (2 x 50 mL) y secado. El solvente fue removido por destilación en rotavapor y el residuo se diluyó con 5 mL de CH2Cl2 y se mezcló con gel de sílice flash para finalmente purificar por C.C. Se obtuvo un producto cristalino que fue caracterizado como 7, (8.5 g; 94%): p.f. 63.4-65.2ºC; [a]D25 + 42º (c=0.426, CHCl3); IR: 3385, 1741, 1448, 1043; 1HRMN: 0.67 (s, 3H, H-18); 0.90 (s, 3H, H-19); 0.96 (d, J=5.9 Hz, 3H, H-21); 2.34 (m, 2H, H-23); 3.59 (m, 1H, H-3); 3.66 (s, 3H, CO2CH3); 3.97 (sa, 1H, H-12).

3, 12-dioxo-5b-colan-24-oato de metilo (8) y 3a-hidroxi-12-oxo-5b-colan-24-oato de metilo (9).

Se preparó una solución de 200 mg (0.492 mmol) del compuesto 7 en 20 mL de acetona y se enfrió a 0ºC en un baño de hielo-agua. Se agregó 6.8 mL de solución oxidante, preparada por disolución de 1.34 g de CrO3 (13.4 mmol) en 2.3 mL de AcOH glacial y aforado a un volumen de 10 mL con agua destilada. La mezcla de reacción fue agitada por un período aproximado de 3 horas. Se agregó 2 mL de metanol para destruir el exceso de agente oxidante, luego 5 mL de solución de NaHCO3 5% y se extrajo con EtOAc (3 x 40 mL). El residuo obtenido después de concentración a sequedad fue diluido en CH2Cl2 (3 mL) y después de cromatografiar se obtuvo 8 (0.05 g, 25%) y 9 (0.144 g, 72%), rendimiento total 97%. Compuesto 8: p.f. 130-132ºC; [a]D25 + 92.7º (c=0.464, CH3OH); IR: 1737, 1707, 1216, 1177; 1HRMN: 0.84 (d, J=6.3 Hz, 3H, H-21); 1.03 (s, 3H, H-18); 1.08 (s, 3H, H-19); 3.63 (s, 3H, CO2CH3); Microanálisis calculado para C25H38O4: C, 74.59%; H, 9.52%. Encontrado: C, 74.65%; H, 9.66%. Compuesto 9: p.f. 109-111ºC; [a]D25 + 98.3º (c=0.458, CH3OH); IR: 3364, 1734, 1698, 1211, 1038; 1HRMN 0.82 (d, J=6.3 Hz, 3H, H-21); 0.97 (s, 6H, H-18, H-19); 2.28 (m, 2H, H-23); 2.38 (m, 1H, H-11); 3.56 (m, 1H, H-3); 3.62 (s, 3H, CO2CH3); Microanálisis calculado para C25H40O4: C, 74.21%; H, 9.97%. Encontrado: C, 74.18%; H, 10.11%.

3a-hidroxi-12-oxo-5b-colan-24-oato de metilo (9). Por reducción selectiva de 8.

Se preparó una solución de 0.50 g (1.24 mmol) de la dicetona 8 en 70 mL de CH3OH y 50 mL de THF. Se enfrió a 5ºC y se agregó 47 mg (1.24 mmol) de NaBH4 en tres porciones manteniendo agitación lenta a t.a. Finalizada la reacción se agregó acetona para destruir el exceso de reductor y el solvente fue removido por destilación en rotavapor. El residuo fue disuelto en 3 mL de CH2Cl2 y se cromatografio en columna. El producto obtenido (0.380 g, 76%) presentó las mismas características físicas y espectroscópicas que el compuesto 9 obtenido anteriormente.

Acido-3a-acetoxi-12-oxo-5b-colan-24-oico (10).

Se disolvió 1.5 g (3.71 mmol) del compuesto 9 en 100 mL de una solución de KOH 5% en CH3OH y la mezcla se reflujó por 30 min. Gran parte del solvente fue removido por destilación en rota-vapor, se agregó 10 mL de agua y posteriormente se acidificó con solución de HCl 5% (50 mL). El sólido obtenido fue separado por filtración, lavado con agua y luego con hexano/éter, obteniéndose un producto cristalino incoloro, (1.4 g, 96.7%). Se disolvió 1.55 g (3.95 mmol) del producto obtenido anteriormente, en 12 mL de piridina anh. se agregó 10 mg de DMAP y 3 mL de Ac2O con agitación durante un periodo de una hora a t.a. La mezcla de reacción fue enfriada en un baño de agua-hielo y acidificada lentamente con 100 mL de solución HCl 5%. El sólido obtenido fue filtrado, lavado con agua, con hexano/Et2O y secado a 40ºC. Se obtuvo el compuesto 10 como un sólido incoloro cristalino (1.44 g, 84.2%): p.f. 199.5-200.3ºC; [a]D25 + 112.7º (c=0.402, CH3OH); IR: 3440, 1737, 1704, 1246, 1030. 1HRMN: 0.87 (d, J=6.3 Hz, 3H, H-21); 1.01 (s, 6H, H-18, H-19); 2.01 (s, 3H, CH3CO); 2.37 (m, 2H, H-23); 2.44 (m, 1H, H-11); 4.69 (m, 1H, H-3); Microanálisis calculado para C26H40O5: C, 72.19%; H, 9.32%. Encontrado: C, 72.20%; H 9.34%.

3a-acetoxi-24-nor-5b-colan-22-en-12-ona (11).

Se disolvió 1.40 g (3.58 mmol) del ácido 10 en 90 mL de benceno, se agregó 0.14 g (0.771 mmol) de Cu(AcO)2 anh. y 1 mL de piridina. La mezcla se reflujó por una hora y luego se agregó 3.85 g (8.68 mmol) en cuatro porciones de Pb(AcO)4 anh. a intervalos de una hora. La mezcla fue enfriada y filtrada. El solvente fue removido por destilación en rotavapor y el residuo fue diluido con 3 mL de CH2Cl2 y mezclado con gel de sílice flash y purificado por C.C. Se aisló un sólido cristalino (0.85 g, 70.2%) que fue caracterizado como 11: p.f. 137-139ºC; [a]D21 + 97.9º (c=1.00, CH3OH); IR: 3082, 1736, 1699, 1449, 1261, 1246, 1031; 1HRMN: 0.96 (d, J=6.3 Hz, 3H, H-21); 1.02 (s, 6H, H-18, H-19); 2.00 (s, 3H, CH3CO); 2.06 (m, 1H, H-11); 2.46 (st, J=12.5 Hz, 1H, H-11); 4.71 (m, 1H, H-3); 4.85 (dd, J=10.2, 2.1 Hz, 1H, H-23); 4.93 (dd, J=17.4, 2.1 Hz, 1H, H-23); 5.71 (ddd, J=17.4, 10.2 y 8.0 Hz, 1H, H-22); Microanálisis calculado para C25H38O3: C, 77.67%; H, 9.91%. Encontrado: C, 77.73%; H, 10.04%.

3a-acetoxi-22(S)-23-dihidroxi-24-nor-5b-colan-12-ona (4a).

Se disolvió 0.350 g (0.905 mmol) del compuesto 11 en 40 mL de acetona, se agregó 3.75 g (0.0192 mmol) de solución acuosa de NMMNO al 60%.

La mezcla fue agitada a t.a. y se agregó por goteo lento 1.5 mL de una solución acuosa al 4% de OsO4 (0.236 mmol) manteniendo una agitación lenta durante todo el periodo de adición de OsO4. La reacción se mantuvo en estas condiciones por un periodo de 24 h. Luego fue removido gran parte del solvente, se agregó 25 mL de agua y 25 mL de solución saturada de Na2S2O3x5H2O. La fase orgánica fue extraída con EtOAc (2 x 50 mL) y lavada con agua (2 x 50 mL). La fase orgánica fue secada, el solvente removido por destilación en rotavapor. El residuo fue diluido con 5 mL de CH2Cl2 y mezclado con gel de sílice y purificado por C.C. Se aisló un sólido incoloro que fue identificado como 4a (0.25 g, 67%): p.f. 225-227ºC (CH3OH/Et2O); [a]D21 + 67.1º (c=1.00, CH3OH); IR: 3383, 1737, 1699, 1261, 1249, 1054, 1032; 1HRMN: 0.84 (d, J=7.1 Hz, 3H, H-21); 1.00 (s, 3H, H-19); 1.03 (s, 3H, H-18); 2.00 (s, 3H, CH3CO); 2.06 (m, 1H, H-11); 2.48 (dd, J=12.6 Hz, 1H, H-11b); 3.57 (m, 2H, H-23); 3.77 (m, 1H, H-22); 4.65 (m, 1H, H-3); Microanálisis calculado para C25H40O5: C, 71.39%; H, 9.59%. Encontrado: C, 71.68%; H, 9.67%.

3a, 22(S), 23-triacetoxi-24-nor-5b-colan-12-ona (12a).

El compuesto 4a (0.50 g 1.19 mmol) fue disuelto en 2 mL de Ac2O y 5 mL de piridina. Se agregó 10 mg de DMAP y la mezcla se agitó por 1 h. a t.a. La mezcla fue enfriada en un baño de hielo-agua y acidificada lentamente con 50 mL de HCl 10%. Se extrajo con EtOAc (2 x 50 mL), lavada con agua (2 x 25 mL), secada y el solvente fue removido por destilación en rotavapor. El residuo fue diluido con 2 mL de CH2Cl2, mezclado con gel de sílice y purificado por C.C. Se aisló un aceite que fue identificado como 12a: [a]D21 + 103.7º (c=1.27, CH3OH); IR: 1740, 1171, 1249, 1054; 1HRMN: 0.95 (d, J=7.0 Hz, 3H, H-21); 0.99 (s, 3H, H-19); 1.00 (s, 3H, H-18); 2.00 (s, 3H, CH3CO); 2.03 (s, 3H, CH3CO); 2.05 (s, 3H, CH3CO); 2.45 (dd, J= 12.4 Hz, 1H, H-11b); 4.07 (dd, J=12.1, 9.2 Hz, 1H, H-23); 4.44 (dd, J=12.1, 2.1 Hz, 1H, H-23); 4.68 (m, 1H, H-3); 5.11 (ddd, J=9.2, 3.2 y 2.1 Hz, 1H, H-22).

3a, 22(S), 23-trihidroxi-24-nor-5b-colan-12-ona (12c).

Se disolvió 0.50 g (1.19 mmol) de 4a en 50 mL de una solución al 5% de KOH-CH3OH. Esta mezcla fue reflujada por 30 min. El MeOH fue removido por destilación en rotavapor, se agregó agua (10 mL) y luego se acidificó con 35 mL de HCl 5%. El sólido obtenido fue filtrado, lavado con 50 mL de agua y secado a 50ºC. El producto sólido fue identificado como 12c (0.41 g, 91.1%): p.f. 235-237ºC (MeOH/EtOAc); [a]D21 + 80º (c= 1.00, CH3OH); IR: 3383, 1699, 1261, 1249, 1054, 1032; Microanálisis calculado para C23H38O4: C, 71.46%; H, 9.91%. Encontrado: C, 71.50%; H, 9.88%.

3a-acetoxi-22(S), 23-epoxi-24-nor-5b-colan-12-ona (13a) y 3a-acetoxi-22(R), 23-epoxi-24-nor-5b-colan-12-ona (13b).

Se preparó una solución de 0.1 g (0.259 mmol) de la olefina 11 en 30 mL de CH2Cl2 y se agregó 0.1 g (0.579 mmol) de AMCPB, (57-86%). La mezcla se agitó por 72 h. a t.a. Luego se filtró y el filtrado se concentró en rotavapor. El residuo se diluyó con 2 mL de CH2Cl2 y se mezcló con gel de sílice. Separación por C.C, permitió aislar dos productos cristalinos. El de menor polaridad fue identificado como el epóxido 13a (0.010 g, 11.5%) y el de mayor polaridad como el epóxido 13b (0.030 g, 34.5%), con un rendimiento total de 46%. Epóxido 13a (0.040 g, 47.6%); p.f. 165.9-166.2ºC (acetona/hexano); [a]D25 + 84.5º (c=0.335, CHCl3); IR: 1732, 1699, 1256, 1030; 1HRMN: 0.94 (d, J=6.7 Hz, 3H, H-21); 1.01 (s, 3H, H-18); 1.03 (s, 3H, H-19); 2.02 (s, 3H, CH3CO); 2.44 (dd, J=12.5, 9.5 Hz, H-9); 2.41 (dd, J=4.9, 2.8 Hz, 1H, H-23); 2.47 (dd, J=12.5 Hz, 1H, H-11b); 2.69 (dd, J=4.9, 4.2 Hz, 1H, H-23); 2.78 (ddd, J=7.1, 4.2 y 2.9 Hz, 1H, H-22); 4.69 (m, 1H, H-3); Microanálisis calculado para C25H38O4: C, 74.59%; H, 9.51%. Encontrado: C, 74.40%; H, 9.55%. Epóxido 13b: p.f. 178.6-179.5ºC (acetona/hexano); [a]D25 + 111.1º (c=0.315, CHCl3); IR: 1736, 1699, 1260, 1031; 1HRMN: 1.00 (s, 3H, H-18); 1.03 (s, 3H, H-19), 1.04 (d, J=6.2 Hz, 3H, H-21); 2.02 (s, 3H, CH3CO); 2.48 (st, J=12.5 Hz, 1H, H-11); 2.58 (dd, J=4.9, 2.8 Hz, 1H, H-23); 2.81 (dd, J=4.9, 3.9 Hz, 1H, H-23); 2.72 (m, 1H, H-22); 4.70 (m, 1H, H-3); Microanálisis calculado para C25H38O4: C, 74.59%; H, 9.51%. Encontrado: C, 74.45%; H, 9.49%.

3a-acetoxi-[12-(22S), 12-(23)]-diepoxi-24-nor-5b-colano (14a).

Se disolvió 0.11 g (0.262 mmol) del diol 4a en 50 mL de benceno y 5 mg (0.029 mmol) de p-TsOH, se reflujó por 30 min. El solvente fue removido por destilación en rotavapor. El residuo fue diluido con 50 mL de EtOAc y lavado con solución saturada de NaHCO3 (2 x 25 mL). La fase orgánica fue secada y el solvente se removió por destilación en rota-vapor. El residuo se diluyó con 3 mL de CH2Cl2, se mezcló con gel de sílice y fue purificado por C.C. obteniéndose un sólido cristalino que se identifico como el cetal 14a (0.095 g, 90.4%); p.f. 193.6-195.5ºC (acetona/hexano); [a]D25 + 24.0º (c= 0.125, CHCl3); IR: 1736, 1362, 1239, 1029; 1HRMN: 0.81 (s, 3H, H-19), 0.94 (s, 3H, H-18); 1.11 (d, J=7.2 Hz, 3H, H-21); 1.99 (s, 3H, CH3CO); 3.80 (m, 2H, H-23); 4.37 (ddd, J=4.6, 1.3 y 1.2 Hz, 1H, H-22); Microanálisis calculado para C25H38O4: C, 74.59%; H, 9.51%. Encontrado: C, 74.52%; H, 9.48%.

3a, 22 (R), 23-trihidroxi-24-nor-5b-colan-12-ona (12d) y 3a-acetoxi-[12-(22S), 12-(23)]-diepoxi-24-nor-5b-colano (14a). (a partir de 13b).

Se disolvió 0.035 g (0.0892 mmol) del epóxido R 13b en una mezcla de 40 mL de THF y 10 mL de H2O. Se agregó 3 mg de p-TsOH y la mezcla se agitó por 72 h. a t.a. El THF fue removido por destilación en rotavapor, el residuo se lavó con una solución al 10% de NaHCO3 (2 x 20 mL) y se extrajo con AcOEt (2 x 20 mL). Los extractos combinados fueron secados y el solvente se removió por destilación en rotavapor. Se aisló 0.0295 g de un producto sólido (por TLC se observó que se trataba de una mezcla de dos productos muy polares, que posiblemente eran los trioles 12c y 12d). Esta mezcla fue disuelta en benceno a 75ºC. Se agregó 3 mg de p-TsOH y se reflujó por 1h. El benceno fue removido por destilación en rotavapor, se extrajo con AcOEt (2 x 20 mL) y se lavó con una solución al 10% de NaHCO3 (2 x 20 mL). Los extractos combinados fueron secados y el AcOEt fue removido por destilación en rotavapor. El residuo fue disuelto en 2 mL de CH2Cl2, 1 mL de MeOH, mezclado con gel de sílice y purificado por C.C. Se aislaron dos productos que fueron identificados como cetal 15 (0.021 g, 75.8%) y el triol 22(R) 12d (2 mg, 7.2%): p.f 121.0-122.8ºC; [a]D25 = + 60.4º (c=0.048, MeOH).

Por acetilación de 15 se obtuvo 14a, el cual resultó ser idéntico al producto obtenido a partir de 4a. Debido a que se disponía de muy poca cantidad del triol 12d, no pudo aislarse su derivado triacetilado 12b, perdiéndose éste en el proceso de purificación.

3a, 22(S), 23-triacetoxi-13-oxa-24-nor-5b-colan-12-ona (16).

Preparación del oxidante: 0.4 mL de H2O2 (30%), (3.92 mmol) fue goteado muy lentamente por las paredes de un recipiente que contenía 2.5 mL (17.7 mmol) de (CF3CO)2O a 0ºC. La mezcla fue agitada suavemente por un periodo de 30 min. y diluida con 3 mL de CHCl3. Esta mezcla fue agregada por goteo lento a una solución del triacetato 12a (0.1 g, 0.198 mmol) en 10 mL de CHCl3 a 0ºC y esta mezcla se mantuvo con agitación y en atmósfera de N2 por 24 h. La mezcla de reacción fue tratada con 15 mL de una solución saturada de Na2S2O5 y se mantuvo la agitación por 1 h. La fase orgánica fue lavada con solución de Na2CO3 2% (2 x 50 mL) y con H2O (2 x 50 mL). Después de secar el solvente fue removido por destilación en rotavapor. El residuo fue diluido con 2 mL de CH2Cl2, mezclado con gel de sílice y purificado por C.C. Se aisló un aceite incoloro que fue identificado como la lactona 16 (0.067 g, 65%): [a]D25 + 34.7º (c=0.176, CHCl3); 1HRMN: 0.87 (s, 3H, H-19); 1.10 (d, J=6.5 Hz, 3H, H-21); 1.34 (s, 3H, H-18); 2.01 (s, 3H, CH3CO); 2.03 (s, 3H, CH3CO); 2.07 (s, 3H, CH3CO); 2.38 (dd, J=13.6, 8.4 Hz, 1H, H-11); 2.61(d, J=13.6 Hz, 1H, H-11); 3.98 (dd, J=12.1, 9.1 Hz, 1H, H-23); 4.35 (dd, J=12.1, 2.3 Hz, 1H, H-23); 4.72 (m, 1H, H-3); 5.05 (sdt, J=9.1, 2.3 Hz, 1H, H-22).

3a, 22(S), 23-trihidroxi-13-oxa-24-nor-5b-colan-12-ona (17).

La lactona 16 (0.05 g, 0.096 mmol) fue saponificada con 20 mL de solución 4% de KOH-CH3OH. Esta mezcla fue reflujada por 30 min. El MeOH fue removido por destilación en rotavapor, se agregó agua (10 mL) y luego se acidificó con 25 mL de HCl 5%. El sólido obtenido fue filtrado, lavado con 50 mL de agua y secado a 50ºC. Se aisló un producto cristalino incoloro que fue identificado como la lactona 17 (0.032 g, 85%); p.f. 134.8-135.3ºC. [a]D25 + 13.9º (c=0.036, CH3OH); Microanálisis calculado para C23H38O5: C, 70.02%; H, 9.71%. Encontrado: C, 69.88%; H, 9.67%.

Tabla 1: 13CRMN (CDCl3, 50.3 MHz )


Compuesto

7

8

9

10

11

4a

Nº C


1

36.42

38.29

36.26

34.94

34.94

34.90

2

27.15

36.82

30.31

24.34

26.37

26.33

3

73.10

211.83

71.27

73.77

73.73

73.67

4

35.26

42.04

35.26

32.14

32.16

32.10

5

42.08

46.47

41.54

41.35

41.55

41.27

6

30.43

27.43

27.51

27.52

27.36

26.89

7

28.65

26.54

27.11

26.95

26.95

26.61

8

36.02

35.52

35.60

35.67

35.58

35.44

9

35.21

44.09

46.44

46.45

41.36

44.18

10

34.12

35.52

35.33

35.37

35.35

35.37

11

26.14

36.74

38.09

38.10

38.06

37.99

12

71.69

231.85

214.87

214.84

214.61

216.37

13

46.48

57.46

57.48

57.54

57.28

58.30

14

48.21

58.41

58.63

58.66

58.43

58.67

15

27.50

27.50

26.08

26.00

26.02

25.96

16

23.68

23.68

24.32

24.34

24.21

24.32

17

47.25

43.64

44.10

44.08

46.00

42.38

18

12.72

11.65

11.67

11.70

11.96

12.59

19

23.14

22.06

22.78

22.77

22.76

22.72

20

33.61

35.35

35.68

35.59

43.86

39.88

21

17.26

18.54

18.57

18.56

20.70

13.06

22

30.90

30.44

30.49

30.29

144.47

74.09

23

31.12

31.20

31.29

31.24

112.44

63.64

24

175.75

174.41

174.67

179.71

-

-

CO2CH3

51.50

51.37

51.46

-

-

-

CH3CO

-

-

-

21.41

21.41

21.42

CH3CO

-

-

-

170.75

170.64

170.72



Tabla 2: 13CRMN (CDCl3, 50.3 MHz )


Compuesto

12a

13a

13b

14a

16

Nº C


1

34.94

34.95

34.94

35.42

34.86

2

26.35

26.03

26.03

26.39

25.91

3

73.67

73.70

73.71

74.23

73.66

4

32.14

32.16

32.14

32.25

31.99

5

41.32

41.34

41.34

41.89

39.22

6

26.90

26.94

26.93

27.04

26.58

7

26.82

26.87

26.72

23.66

26.58

8

35.70

40.03

39.35

40.42

37.65

9

44.04

44.48

46.58

39.84

41.12

10

35.36

35.38

35.35

35.18

35.60

11

38.08

38.06

38.08

26.35

36.59

12

214.05

214.14

214.61

111.48

174.86

13

57.71

57.47

57.63

46.98

87.27

14

58.33

58.13

58.07

48.99

55.18

15

25.99

26.37

26.31

28.06

26.16

16

24.31

24.37

24.44

23.41

23.49

17

43.40

44.00

43.96

35.54

52.55

18

11.32

11.76

11.77

13.75

14.50

19

22.73

22.75

22.75

23.14

22.40

20

38.83

35.69

35.61

37.35

37.51

21

13.44

17.31

16.35

13.99

12.40

22

74.30

57.11

57.01

81.04

73.73

23

62.66

48.77

45.17

69.91

62.27

CH3CO

21.38

21.40

21.41

21.43

21.36

CH3CO

170.63

170.64

170.63

170.70

170.67

CH3CO

21.26

-

-

-

21.25

CH3CO

170.60

-

-

-

170.75

CH3CO

20.89

-

-

-

20.85

CH3CO

170.93

-

-

-

170.67



AGRADECIMIENTOS

Los autores agradecen el financiamiento otorgado por FONDECYT (Proyecto Nº 2980021) y a la Dirección de Investigación y Postgrado de la Pontificia Universidad Católica de Chile (DIPUC).

BIBLIOGRAFIA

  1. G. Adam, V. Marquardt, Phytochemistry., 25, 1787 (1986).        [ Links ]

  2. C. Brosa, J. M. Capdevila, I. Zamora, Tetrahedron., 52, 2435 (1996).        [ Links ]

  3. B. Voigt, J. Schmidt, G. Adam, Tetrahedron., 52, 1996 (1997).        [ Links ]

  4. H. Seto, S. Fujioka, H. Koshino, Tetrahedron., 40, 2359 (1999).        [ Links ]

  5. B. G. Hazra, S. Basu, B. B. Bahule, Tetrahedron., 53, 4909 (1997).        [ Links ]

  6. C. Robaina, F. Coll, C. Pérez, I. Jomarrón, Química & Industria., Concepción, Chile, 19 (1995).        [ Links ]

  7. A. Iglesias, C. Pérez, F. Coll, Synth. Commun., 29, 1811 (1999).        [ Links ]

  8. L. Espinoza, F. Bulat, M. Preite, M. Cortés, Synth. Commun., 30, 1963, 2000.        [ Links ]

  9. L. Espinoza, M. Cortés, Bol. Soc. Chil. Qca. (en prensa)        [ Links ]

  10. W-S. Zhou, L-F. Huang, J. Chem. Soc. Perkin Trans. 1., 3579 (1994).        [ Links ]

  11. A. C. Beloeil, C. Esnault, M. Fétizon, R. Henry R, Steroids., 38, 281 (1980).        [ Links ]

  12. C. Brosa, R. Peracaula, S. Nusimovich, Steroids., 59, 463 (1994).        [ Links ]

  13. D. Letham, D., A new cytokinin bioassay and the naturally occurring cytokinin complex: "Biochemestry and physiology of plant growth substances". (F. wightman and G. Setterfield) Runge Press, Ottawa. 19-30 (1968).        [ Links ]

  14. A. R. Salinas, M. S. Panelo; S. R. Feldman y F. Nakayama, Evaluación de la actividad biológica de distintos brasinoesteroides. Turrialba, Cuba, 44, 220 (1994).        [ Links ]

  15. A. Sigarroa, Biometría y Diseño Experimental. Ed. Pueblo y Educación. La Habana, Cuba, 793 (1985).        [ Links ]

  16. T. Iida, T. Momose, F. Chang, J. Goto, T. Nambara, Chem. Pharm. Bull. 37, 3323 (1989).        [ Links ]

  17. H. Beirbeck, J. K. Saunders, Can. J. Chem., 53, 1307 (1975).        [ Links ]

  18. H. Beirbeck, J. K. Saunders, Can. J. Chem., 54, 632 (1976)        [ Links ]